一种电厂余热综合利用系统的制作方法

本发明属于电厂余热利用领域，涉及一种电厂余热综合利用系统。

背景技术：

在电厂环境污染治理中一贯十分注重电厂烟气的除尘、脱硫,燃煤的洁净处理,以及严格控制核素的排污标准,对循环冷却水所含巨大热量弃置于环境可能带来的负面热影响,甚至热污染的危害却容易被忽视。

电厂循环水与目前常用的低温热源相比，具有显著的优势：1)蕴含的热量巨大，温度适中且稳定；2)水质好，与地表水、城市污水相比，不会因腐蚀、阻塞等因素影响传热效果；3)环保效果显著，由于利用余热，可减少冷却塔向环境的散热和水分蒸发，降低对电厂周边环境的热湿污染。近几年，热泵技术在我国得到了普遍推广应用，热泵可以采用吸收式，利用蒸汽、燃气、烟气等作为驱动能源。

电厂烟囱排出的湿烟气与温度较低的环境空气发生接触，烟气降温，在此过程中烟气中所含水蒸汽过饱和凝结，凝结水滴对光线产生折射、散射，从而使烟羽呈现出白色或者灰色的"湿烟羽"(俗称"大白烟"、"白雾"等)。湿烟气排放时，"烟羽"的抬升高度会有所降低，扩散效果相对较差，污染物在烟囱附近的落地浓度会增加，加重灰霾现象，影响能见度。在环境温度低、除雾效果较差时，则有可能发生"烟囱雨"现象，同时不利于烟气抬升扩散，甚至会加剧局部酸雨，腐蚀工程设施及建筑物等。湿烟羽现象严重影响了电厂周边居民的生产生活，削弱了公众对环境保护工作的满意度，相当一部分电厂附近的居民对湿烟羽的治理提出了相关诉求，地方有关政府部门也对湿烟羽的控制提出了要求。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电厂余热综合利用系统，采用热泵技术，以电厂循环水作为低温热源，以烟气作为驱动能源，提取电厂循环水余热，用高温烟气二次加热热泵出口循环水再次提高其温度，高温热水加热煤气和用作净烟气脱白。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电厂余热综合利用系统，包括凝汽器(1)、吸收式热泵(2)、空气预热器(3)、烟气-水换热器(4)、热水泵(5)、煤气加热器(6)、净烟气-水换热器(7)、引风机(8)和脱硫塔及湿电(9)；

所述凝汽器(1)利用循环水支管与吸收式热泵(2)连接；

所述空气预热器(3)排出的高温烟气分两部分，一部分进吸收式热泵(2)，另一部分进烟气-水换热器(4)，采用阀门进行烟气量调节；

所述吸收式热泵(2)、烟气-水换热器(4)、煤气加热器(6)和净烟气-水换热器(7)通过闭式循环水管道串联，通过热水泵(5)提供循环动力；

所述吸收式热泵(2)、烟气-水换热器(4)和进入引风机(8)依次连接；所述高温烟气通过吸收式热泵(2)和烟气-水换热器(4)降温后进入引风机(8)；

所述引风机(8)出口烟气经过脱硫塔及湿电(9)后进入净烟气-水换热器(7)，净烟气经加热脱白后排出烟囱。

进一步，所述吸收式热泵(2)设置有阀门，用于控制闭式循环水量，从而控制提取的低温热量，通过阀门控制进入吸收式热泵(2)的高温烟气量，从而控制高温热源的进入量。

进一步，所述闭式循环水管道中的循环水在吸收式热泵(2)吸热后，温度升至75～90℃，加热后的循环水再进入烟气-水换热器(4)进行二次换热，最终控制循环水供水温度＞180℃。

进一步，所述烟气-水换热器(4)依次与煤气加热器(6)和净烟气-水换热器(7)连接，烟气-水换热器(4)出来的高温循环水分别进入煤气加热器(6)和净烟气-水换热器(7)，对煤气和净烟气进行加热升温，其中煤气温度提高。

进一步，所述煤气加热器(6)和净烟气-水换热器(7)的设置有阀门用于控制进入的循环热水量，用于在满足净烟气脱白的要求的同时又能最大限度的提高煤气温度。

进一步，所述煤气加热器(6)、净烟气-水换热器(7)和烟囱为一个整体设备。

进一步，所述空气预热器(3)排出的高温烟气通过吸收式热泵(2)和烟气-水换热器(4)换热后，烟气温度降至～100℃，温度控制在烟气露点温度以上。

进一步，所述引风机(8)内的烟气温度降低，即进入风机的体积流量降低，从而降低引风机的电耗；

所述脱硫塔及湿电(9)的湿式脱硫最佳反应温度为50～60℃，引风机(8)出口的烟气温度降低用于减少脱硫塔入口烟气的减温喷水量。

本发明的有益效果在于：

(1)提取了电厂循环水余热，提高了电厂余热利用率；

(2)充分合理的利用了烟气余热；

(3)提高了锅炉入口煤气温度和全厂热效率；

(4)消除了烟囱排烟的“烟羽”现象，满足环保要求；

(5)降低了引风机入口烟温和风机电耗；

(6)降低了脱硫塔入口烟温和喷水量，节约了水资源。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为电厂循环水余热回收、烟气余热回收、煤气加热、净烟气加热、湿法脱硫系统示意图。

附图标记：1-凝汽器，2-吸收式热泵，3-空气预热器，4-烟气-水换热器，5-热水泵，6-煤气加热器，7-净烟气-水换热器，8-引风机，9-脱硫塔及湿电。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

参见图1，本发明包含的系统有电厂循环水余热回收系统、烟气余热回收系统、闭式热水循环系统、煤气加热系统、净烟气加热系统、湿式脱硫塔及湿电系统。

电厂循环水余热回收系统，通过循环水管道把凝汽器1和吸收式热泵2进行连接，把循环水余热作为吸收式热泵的低温热源，通过阀门控制循环水量。

烟气余热回收系统，高温烟气分成两部分，一部分通过烟道把空气预热器3和吸收式热泵2进行连接，把高温烟气作为吸收式热泵的高温热源，通过阀门控制烟气量；另一部分通过烟道把空气预热器3和烟气-水换热器4进行连接，把高温烟气作为换热器的高温侧热源，通过阀门控制烟气量。

闭式热水循环系统，通过管道把吸收式热泵2、烟气-水换热器4、热水泵5、煤气加热器6和净烟气-水换热器7进行串联，形成闭式热水循环系统，热水在吸收式热泵2和烟气-水换热器4中进行吸热，在煤气加热器6和净烟气-水换热器7中进行散热。热水泵5提供循环动力，配套稳压系统。

煤气加热系统，通过板式换热器或者热管式换热器，热侧为热水，冷侧为煤气，通过阀门控制热水流量。

净烟气加热系统，通过板式换热器或者热管式换热器，热侧为热水，冷侧为净烟气，通过阀门控制热水流量。

所述吸收式热泵2设置有阀门，用于控制闭式循环水量，从而控制提取的低温热量，通过阀门控制进入吸收式热泵2的高温烟气量，从而控制高温热源的进入量。

所述闭式循环水管道中的循环水在吸收式热泵2吸热后，温度升至75～90℃，加热后的循环水再进入烟气-水换热器4进行二次换热，最终控制循环水供水温度＞180℃。

所述烟气-水换热器4出来的高温循环水分别进入煤气加热器6和净烟气-水换热器7，对煤气和净烟气进行加热升温，其中煤气温度提高，达到提高全厂热效率的目的，净烟气温度提高达到电厂脱白的环保排放要求。

所述煤气加热器6和净烟气-水换热器7的设置有阀门用于控制进入的循环热水量，从而控制热量利用效率，用于在满足净烟气脱白的要求的同时又能最大限度的提高煤气温度。

所述煤气加热器6、净烟气-水换热器7和烟囱为一个整体设备。

所述空气预热器3排出的高温烟气通过吸收式热泵2和烟气-水换热器4换热后，烟气温度降至～100℃，温度控制在烟气露点温度以上。

所述引风机8的烟气温度降低，即降低进入风机的体积流量，从而降低引风机的电耗；

所述脱硫塔及湿电9的湿式脱硫最佳反应温度为50～60℃，引风机8出口的烟气温度降低用于减少脱硫塔入口烟气的减温喷水量。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。